在垂直水平振動(dòng)測(cè)試臺(tái)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)振動(dòng)測(cè)試臺(tái)做模擬實(shí)驗(yàn)，此試驗(yàn)用來(lái)模擬用戶正常使用下的情況，以便獲得更精準(zhǔn)的測(cè)試數(shù)據(jù)。下面，是“環(huán)儀儀器”在設(shè)計(jì)垂直水平振動(dòng)測(cè)試臺(tái)的模擬實(shí)驗(yàn)。

環(huán)儀儀器 垂直水平振動(dòng)測(cè)試臺(tái)的模擬實(shí)驗(yàn)：

1.激勵(lì)設(shè)計(jì)

振動(dòng)器是振動(dòng)臺(tái)的振動(dòng)發(fā)生裝置，也是受載荷最嚴(yán)重的部件之一。為了減少慣性影響，應(yīng)考慮輕量化。

2.振動(dòng)系統(tǒng)仿真

對(duì)振動(dòng)臺(tái)的位移、速度和加速度進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析。

在20 Hz、60 Hz、100 Hz振動(dòng)頻率下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真。振動(dòng)臺(tái)選用輕質(zhì)鋁合金作為主要材料。仿真過(guò)程中，添加模型約束，應(yīng)用伺服電機(jī)，設(shè)置物理接觸。這樣就可以得到活塞位移、速度、加速度和曲軸扭矩的曲線。結(jié)果如下圖所示：

20 Hz：

從可以看出，活塞的位移曲線、速度曲線和加速度曲線形狀均良好。振幅為25 mm，行程為50 mm，最大速度為3.291 m/s，最大加速度為520.416 m/s2。由于曲柄連桿結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，加速度會(huì)急劇變化，這是由曲軸的性質(zhì)決定的。

60 Hz：

從圖可以看出，當(dāng)頻率為60 Hz時(shí)，振動(dòng)周期進(jìn)一步減小，振動(dòng)曲線波形沒(méi)有明顯變化。60 Hz 時(shí)，加速度波形波動(dòng)較小。最大速度9.877 m/s，最大加速度

4878 m/s2，曲軸最大扭矩56.927 Nm。

100 Hz：

當(dāng)振動(dòng)頻率為100 Hz時(shí)，除了周期逐漸變小之外，位移曲線和速度時(shí)間曲線沒(méi)有明顯變化。但與之前的模擬相比，加速度趨勢(shì)有明顯的變化。活塞加速度逐漸增大，并在一段時(shí)間內(nèi)趨于穩(wěn)定，但仍有小幅波動(dòng)。最大速度為

16.457 m/s，最大加速度13624.848 m/s2。正是因?yàn)檎駝?dòng)頻率比較高，所以身體的振動(dòng)不可能是瞬時(shí)加速。當(dāng)振動(dòng)頻率達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定頻率時(shí)，加速度曲線趨于穩(wěn)定。

通過(guò)上述模擬實(shí)驗(yàn)可以得出，該振動(dòng)臺(tái)可以在0-100Hz范圍內(nèi)使用，且曲線不丟失、不連續(xù)跳躍。驗(yàn)證了該對(duì)稱曲柄滑塊方案的真實(shí)可行。